本文選題：馬氏體時效不銹鋼 + 自鋒利��； 參考：《浙江大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：超高強度馬氏體時效不銹鋼因其高韌性、高耐腐蝕性和簡單的熱處理工藝等優(yōu)點被廣泛用于工業(yè)制造的各個領(lǐng)域。多年來,本課題組對瑞士Sandvick公司研發(fā)的1RK91型(00Cr12Ni9Mo4Cu2)馬氏體不銹鋼進行了大量的相關(guān)實驗,找到了1RK91最佳的熱處理工藝,探討了Mo、Ti含量、離子滲氮對1RK91組織和性能的影響。同時,本課題組還對紅條毛膚石鱉牙齒的結(jié)構(gòu)進行研究,發(fā)現(xiàn)其自鋒利形成的主要原因之一是硬度梯度分布：取食過程中,牙齒硬度低的區(qū)域磨損要比硬度高的區(qū)域大。因此,若能將該結(jié)構(gòu)運用在馬氏體時效不銹鋼制做的刀具上,可使刀具本身又強又韌,刀刃還不容易鈍化,這有利于大幅延長刀具的使用壽命,提高刀具的使用效率,降低刀具的使用成本。以此為背景,本文熔煉了三種不同類型的馬氏體時效不銹鋼：H1 (00Cr10Ni9Mo3Cu2Ti)、H2 (00Crl2Ni9Cu2Ti)、1RK91 (00Cr12Ni9Mo4Cu2),通過噴丸處理使試樣呈現(xiàn)連續(xù)的硬度梯度分布。具體步驟是：先將試樣進行不同溫度的固溶處理,不同類型的噴丸處理,然后在475℃的溫度下時效處理2h。并通過直讀光譜儀、金相觀察、維氏硬度測試、X射線衍射分析(XRD)、粗糙度儀、掃描電子顯微鏡(SEM)研究了固溶處理溫度、合金元素、噴射時間、噴射距離、彈丸種類、彈丸粒徑對這三種合金組織和性能的影響,最后找到效果最佳的材料和工藝。研究表明,H1試樣的最佳固溶溫度為1050℃,H2試樣的為950℃,兩個試樣淬火后的組織幾乎全部由馬氏體組成,而1RK91試樣在1100℃處理半小時后卻還存在著比較多的殘余奧氏體。試樣經(jīng)噴丸處理后表面會產(chǎn)生大量的殘余壓應(yīng)力,且位錯密度大幅提高、晶粒細(xì)化。這個過程中,1RK91試樣受噴表面的殘余奧氏體在應(yīng)力作用下會轉(zhuǎn)化為馬氏體。同時,噴丸造成的應(yīng)力場并不影響時效過程中第二相顆粒的析出,時效處理也沒有松弛噴丸處理所得的應(yīng)力。H1、H2和1RK91試樣受噴層縱截面方向可分為劇烈形變層Ⅰ、過渡區(qū)域形變層Ⅱ和基體層Ⅲ。隨著層深的增加,試樣受噴層縱截面上的顯微硬度呈下降趨勢。通過一系列的實驗發(fā)現(xiàn),噴丸強化效果最佳的材料為1RK91,其最佳噴射時間為lmin,最佳噴射距離為25mm,最佳彈丸為0.4-0.6mmm粒徑的氧化鋯陶瓷丸。在最佳工藝條件下,通過時效處理,Ⅰ層與Ⅱ?qū)拥挠捕忍荻冗M一步擴大,Ⅰ層的硬度可達580HV；另外,噴丸處理能夠增加1RK91試樣受噴表面的粗糙度,并覆蓋受噴表面原有的劃痕,最后留下一個個深淺不一的分布著層片狀組織的壓坑。1RK91試樣劇烈變形層I中的馬氏體呈織構(gòu)狀和納米級的球狀,前者通過壓縮變形產(chǎn)生,后者是通過馬氏體碎化和殘余奧氏體應(yīng)力誘發(fā)而形成的。
[Abstract]:In this paper , three kinds of maraging stainless steel : H1 ( 00Cr12Ni9Mo3Cu2Ti ) , H2 ( 00Crl2Ni9Cu2Ti ) and 1R91 ( 00Cr12Ni9Mo4Cu2 ) have been studied . At the same time , the stress field caused by shot peening does not influence the precipitation of the second phase particles during the aging process . The results show that the optimum spraying time is lmin , the best spraying distance is 25 mm , the best shot distance is 25mm , the best shot is 0.4 - 0.6mm . The hardness gradient of the I layer and the II layer is further expanded by aging treatment , and the hardness of the layer I can reach 580 HV ;
in addition , that shot peening can increase the roughness of the sprayed surface of the 1R91 sample and cover the original scratch of the sprayed surface , and finally leave a deep and uneven pressure pit of the lamellar structure , and the martensite in the strongly deformed layer I of the 1X91 sample is in a texture shape and a spherical shape of the nano - scale , the former is generated by compression deformation , and the lat is formed by the stress - induced martensite and residual austenite stress .
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG668;TG142.71

【參考文獻】

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本文編號：2109838